一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，包括位移發(fā)生器、基片、加壓裝置、計算機(jī)、三維運動平臺、筆、高速攝像機(jī)和對中器，位移發(fā)生器與筆芯連接，位移發(fā)生器與計算機(jī)連接，筆包括端蓋、筆芯、氣腔、漿料腔、漿料、筆筒、筆頭和筆尖，加壓裝置一端與端蓋連接，加壓裝置另一端與計算機(jī)連接，基片安裝在三維運動平臺上，三維平臺與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)安裝在三維運動平臺一側(cè)，高速攝像機(jī)與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)鏡頭正對基片，筆在基片上方并垂直于基片，位移控制器控制筆芯的上升與下降,實現(xiàn)微筆直寫裝置的快速啟動、停止。
【專利說明】
一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及微筆直寫裝置，具體是一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著MENS傳感器向著微型化、集成化、小批量化方向發(fā)展，加成法直寫技術(shù)因為無掩膜要求、快速制備以及重復(fù)性高等優(yōu)點，在實驗室、工廠流水作業(yè)等場合越來越受到重視，微筆直寫技術(shù)是加成法直寫技術(shù)較為普遍的應(yīng)用，該技術(shù)利用氣壓或活塞方式將漿料擠出直寫筆尖，通過運動控制單元控制基片以預(yù)設(shè)路徑運動，將漿料有規(guī)律地涂覆于基片，最終實現(xiàn)漿料在基片上的圖案化沉積，微筆直寫技術(shù)無需掩膜和制版，直接將漿料沉積在基片，設(shè)備要求低、環(huán)境友好、操作步驟簡單以及直寫效果理想，因此，對微筆直寫的技術(shù)改進(jìn)，尤其是實驗室條件下的技術(shù)改進(jìn)，具有一定的研究意義，現(xiàn)有微筆直寫技術(shù)的供液方式通常采用氣動供液，即以壓縮空氣為動力源，利用氣體的壓縮性對漿料施加一定的氣壓，漿料在氣壓和自重等作用力下被擠出筆頭進(jìn)行直寫，通過選擇合適的氣壓值，就能控制漿料的供液速度，但是當(dāng)氣動裝置對漿料施加新的氣壓值，待氣腔內(nèi)的氣壓穩(wěn)定并將氣壓反饋到筆尖液體錐的整個過程，具有很大的時間延遲，所以通過改變氣壓值大小進(jìn)行控制漿料的通斷供應(yīng)，無法實現(xiàn)漿料供液的快速響應(yīng)，最終導(dǎo)致無法實現(xiàn)直寫的快速啟停響應(yīng)，另夕卜，微筆直寫技術(shù)也有利用對漿料液面施加活塞壓力進(jìn)行供液，因為漿料也具有壓縮性，所以也無法實現(xiàn)漿料供應(yīng)的快速響應(yīng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的是提供一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，在實際生產(chǎn)中，實現(xiàn)了漿料快速通斷響應(yīng)、液體錐形狀穩(wěn)定的直寫。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，包括位移發(fā)生器、基片、加壓裝置、計算機(jī)、三維運動平臺、筆、高速攝像機(jī)和對中器，位移發(fā)生器與筆連接，位移發(fā)生器與計算機(jī)連接，筆包括端蓋、筆芯、氣腔、漿料腔、漿料、筆筒、筆頭和筆尖，筆筒分成上部和下部兩部分，兩部分用對中器隔開，對中器上設(shè)有孔和流道，筆筒的上部是氣腔，筆筒的下部是漿料腔，漿料腔內(nèi)有漿料，筆筒一端設(shè)有筆頭，筆頭為圓錐體，筆頭上設(shè)有孔，端蓋安裝在筆芯一端，端蓋上設(shè)有孔，孔內(nèi)設(shè)有密封裝置，筆芯安裝在筆筒內(nèi)，筆芯穿過端蓋上的孔和對中器上的孔，筆芯另一端安裝有筆尖，筆尖穿過筆頭，加壓裝置與端蓋連接，加壓裝與計算機(jī)連接，基片安裝在三維運動平臺上，三維運動臺與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)安裝在三維運動平臺一側(cè)，高速攝像機(jī)與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)鏡頭正對基片，筆在基片上方并垂直于基片。
[0006]進(jìn)一步的，位移發(fā)生器重復(fù)定位精度范圍< ± ΙΟμπι，筆芯長度范圍為I cm?10cm，外徑范圍為ΙΟμπι?350μπι，筆尖的錐度范圍10°?40°，筆頭內(nèi)徑范圍為50μπι?500μπι。
[0007]進(jìn)一步的，筆芯使用剛度大的細(xì)長桿。
[0008]進(jìn)一步的，加壓裝置分成氣體加壓裝置和機(jī)械加壓裝置兩種，氣體加壓裝置設(shè)有氣源和氣閥，機(jī)械加壓裝置設(shè)有螺桿推進(jìn)裝置。
[0009]進(jìn)一步的，加壓裝置為氣體加壓裝置。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011 ] 1、使用高速攝像機(jī)觀察基片能實時準(zhǔn)確的觀察工作情況。
[0012]2、控制位移發(fā)生器提起或放下筆芯，使筆尖的液體錐離開或接觸基片表面，實現(xiàn)直寫過程中的快速啟停響應(yīng)。
[0013]3、合理準(zhǔn)確的控制位移發(fā)生器提起、放下的速度，配合漿料的供給速度，實現(xiàn)在書寫線條的美觀。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖2為本實用新型工作時筆尖放大示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0018]如圖1?圖2所示，本實用新型公開一種一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，包括位移發(fā)生器1、基片2、加壓裝置3、計算機(jī)4、三維運動平臺5、筆6、高速攝像機(jī)7和對中器8，位移發(fā)生器I安裝與筆6連接，位移發(fā)生器I與計算機(jī)4連接，筆6包括端蓋9、筆芯10、氣腔11、漿料腔12、筆筒13、筆頭14和筆尖15，，筆筒13分成上部和下部兩部分，兩部分用對中器8隔開，對中器8呈圓餅狀，對中器8上設(shè)有孔和流道，筆筒的上部是氣腔11，筆筒的下部是漿料腔12，漿料腔12內(nèi)有漿料，筆筒13—端設(shè)有筆頭14，筆頭14為圓錐體，端蓋9安裝在筆芯10 —端，端蓋9上設(shè)有孔，孔內(nèi)設(shè)有密封裝置，筆頭14設(shè)有孔，筆芯10穿過端蓋9上的孔和對中器8上的孔，筆芯10安裝在筆筒13內(nèi)，筆芯10另一端安裝有筆尖15，筆尖15穿過筆頭14，加壓裝置3與端蓋9連接，加壓裝置3與計算機(jī)4連接，基片2安裝在三維運動平臺5上，高速攝像機(jī)7安裝在三維運動平臺5—側(cè)，高速攝像機(jī)7鏡頭正對基片2，筆6在基片2上方并垂直于基片2，位移發(fā)生器I重復(fù)定位精度范圍< ± ΙΟμπι，筆芯長度范圍為Icm?10(:1]1，外徑范圍為1(^1]1?350μπι，筆尖的錐度范圍10°?40°，筆頭14內(nèi)徑范圍為50μπι?500μπι，優(yōu)選的筆芯使用剛度大的細(xì)長桿，加壓裝置3分成氣體加壓裝置和機(jī)械加壓裝置兩種，氣體加壓裝置包括氣源17和氣閥18，機(jī)械加壓裝置包括螺桿推進(jìn)裝置，優(yōu)選的加壓裝置3使用氣體加壓裝置。
[0019]根據(jù)直寫結(jié)構(gòu)的線型和布線情況，在計算機(jī)4上設(shè)定三維運動平臺5的運動路徑和運動速度，帶動基片2運動，如果需要執(zhí)行直寫啟停止動作時，三維運動平臺停止運動，位移發(fā)生器I帶動筆芯10上提，需要執(zhí)行直寫開始動作時，三維運動平臺開始運動，位移發(fā)生器帶動筆芯10下降，在上提或下降筆芯10的同時控制漿料供給速度，確保筆尖處液體錐16的形狀，保證線條質(zhì)量。
[0020]以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護(hù)范圍的限定，任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，其特征在于，包括位移發(fā)生器、基片、加壓裝置、計算機(jī)、三維運動平臺、筆、高速攝像機(jī)和對中器，位移發(fā)生器與筆連接，位移發(fā)生器與計算機(jī)連接，筆包括端蓋、筆芯、氣腔、漿料腔、漿料、筆筒、筆頭和筆尖，筆筒分成上部和下部兩部分，兩部分用對中器隔開，對中器上設(shè)有孔和流道，筆筒的上部是氣腔，筆筒的下部是漿料腔，漿料腔內(nèi)有漿料，筆筒一端設(shè)有筆頭，筆頭為圓錐體，筆頭上設(shè)有孔，端蓋安裝在筆芯一端，端蓋上設(shè)有孔，孔內(nèi)設(shè)有密封裝置，筆芯安裝在筆筒內(nèi)，筆芯穿過端蓋上的孔和對中器上的孔，筆芯另一端安裝有筆尖，筆尖穿過筆頭，加壓裝置與端蓋連接，加壓裝與計算機(jī)連接，基片安裝在三維運動平臺上，三維運動臺與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)安裝在三維運動平臺一側(cè)，高速攝像機(jī)與計算機(jī)連接，高速攝像機(jī)鏡頭正對基片，筆在基片上方并垂直于基片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，其特征在于，位移發(fā)生器重復(fù)定位精度范圍< ± ΙΟμπι，筆芯長度范圍為Icm?10cm，外徑范圍為ΙΟμπι?350μηι，筆尖的錐度范圍10°?40°，筆頭內(nèi)徑范圍為50μπι?500μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，其特征在于，筆芯使用剛度大的細(xì)長桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，其特征在于，加壓裝置分成氣體加壓裝置和機(jī)械加壓裝置兩種，氣體加壓裝置包括氣源和氣閥，機(jī)械加壓裝置包括螺桿推進(jìn)裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速啟停響應(yīng)的微筆直寫裝置，其特征在于，加壓裝置為氣體加壓裝置。
【文檔編號】B41J3/00GK205573349SQ201620370542
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】徐兵, 陳強(qiáng), 張自峰, 申海洋, 任玲芝
【申請人】巢湖學(xué)院